1、主成分分析法评价混凝土结构模板的综合性能摘 要：应用主成分分析法科学地评价模板的综合性能，能为现浇混凝土结构模板设计中的选材，选型提供重要依据。在此文中，使用 SPSS 统计软件，与相关的模板属性的 13 性能进行分析，提出 3 个主成分因子 ，最终根据该模型对五种模板的综合性能进行排名，由此给出模板的适用范围。 关键词：主成分分析； 模板设计；选材；选型 1 前言 现浇现浇混凝土结构，成本和模板的运行时间的建设占到到混凝土结构施工的总成本和运行时间的 30%以上 ，由于模板选型选材是模 板设 计 的首要内容，所以为模板选择合适的材料，合适的类型，对于提高工程质量、缩短施工工期、降低工程成本起
2、到重要的作用。 2 主成分分析法 主成分分析法使多个指标降成几个主成分从而达到简化数据的目的。3.结果与讨论 3.1 指标的确定及来源 施工手册详细地介绍了 55 型组合钢模板（符号） ，86 型组拼式全钢大模板（） ，78 型钢框竹胶板模板（） ，双面复合竹胶合板模板（） ，双面涂木胶合板（） ，普通木胶板模板（）五个模板的力学及物理性能，从该手册提取 10 个指标，从文献【4】中提取三个经济指标。X1 -模板允许承受的混凝土侧压力；X2 -边框处材料的弹性模量；X3 -面板的弹性模量；X4 -密度；X5 -面密度；X6 -吸水率指标；X7-安装方便度指标；X8 -卸载方便度指标；X9-接缝
3、数量及严密度指标；X10 -维修清洁方便度指标；X11 -价格；X12-周转次数；X13-摊销费 3.2 主成分个数 q 确定 由 spss 软件得到的碎石图表示特征根的分布，由图可得明显的折点是第 3 个 值，即意味选取的主成分数目应满足小于等于 3；在 SPSS 输出结果“解释的总方差”可以看出，第一、二、三成分特征根分别为为8.165、1.876、2.181：分别解释了总变异的62.81%、14.430%、16.775%；前三个特征根均比 1 大，累计 值为94.015%，故在此提取三个主成分已提供足够的信息量。 3.3 主成分命名 现根据 spss 得出的图表确定主成分一，二，三。 主
4、成分一：其因子载荷较大的指标有： X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X12，X13。主要是评价模板的承载能力，防变形能力，故该主成分命名为安全性指标。 主成分二：指标有 X9，X10。主要是评价保持混凝土表面减少凹凸不平的指标。故该主成分命名为平齐因子。 主成分三：指标 X11，故该主成分命名为成本因子。 3.4 成分得分系数矩阵 计算成分得分系数矩阵。其数值计算过程为：将由 SPSS 软件处理后得到的成份矩阵第一列除以 3=8.165，第二列除以 2=1.876，第三列除以 3=2.181。 因子得分系数矩阵是主成分分析的最终结果，通过该系数矩阵可得各主成分值，也可将所有主成分
5、表示为各变量的线性组合表达式： F1=0.096ZX1+0.115ZX2+0.112ZX3+0.115 ZX4 +0.106 ZX5+0.113 ZX6-0.112ZX7-0.113 ZX8+00.037ZX9+0.055 ZX10-0.081 ZX11+0.086 ZX12+0.082ZX13 F2= 0.211 ZX1 +0.189 ZX2 -0.218 ZX3-0.176ZX4 -0.02 ZX5-0.098 ZX6-0.081ZX7-0.075 ZX8+0.355ZX9+0.465ZX10+0.047 ZX11-0.084 ZX12 F3=-0.22ZX1-0.226ZX5-0.002
6、ZX6+0.145ZX7+0.154ZX8+0.307ZX9+0.057ZX10+0.341ZX11-0.316ZX12+0.026 ZX13 式中， F1 为第一主成分， F2 为第二主成分，F3 为第三主成分。Zxi （ i= 1， 2， 3， 13）表示标准化后的指标变量，由 SPSS 软件中的 Descrip tive- compute 计算得到。 以每个主成分对应的特征值占所总特征值的比例作为权重计算主成分综合评价模型： F=0.6281 F1 +0.1443 F2+0.1678 F3 根据主成分综合评价模型可得各个模板的主成分得分及排名，各模板安全性，平整度，经济性得分及总分分别为
7、： 55 型组合钢模板：0.746、0.143、0.341，0.547。86 型组拼式全钢大模板：1.551、-0.643、-2.823、0.408。78 型钢框竹胶板模板：0.316、2.080、0.234、0.538。双面覆膜竹胶板模板：0.316、2.080、0.234、0.538。双面覆膜木胶板模板：-0.797、-0.437、0.808、-0.428。素面木胶板模板：-1.104、-0.677、0.697、-0.674。 3.5 结果分析 从表 可得在模板承载能力、稳定性、刚度，以及保证结构和构件各部分相互位置和形状尺寸的正确性方面，即安全性得分较高高的前三名分别是 55 型组合钢模
8、板，78 型钢框竹胶板模板，86 型组拼式全钢大模板。则这三种模板可在项目规模大，施工期长的项目中采用。平整度得分较高的前三名为 78 型钢框竹胶板模板，55 型组合钢模板，双面覆膜木胶板模板，这三种模板适合在对墙面质量要求严格的项目中使用。经济指标排名前三名分别为双面覆膜木胶板模板，双面覆膜竹胶板模板，素面木胶板模板。即这三种模板一次投资较少，适合项目规模小，施工期短，对墙面质量要求较低的工程中使用。综合得分排名前三名依次为 55型组合钢模板，78 型钢框竹胶板模板，86 型组拼式全钢大模板。其中 55型组合钢模板及 78 型钢框竹胶板模板综合得分明显比其他模板高，说明了这两种模板适用范围广，是综合性能高的模板，在模板工程中应优先采用 55 型组合钢模板及 78 型钢框竹胶板模板。 参考文献 1 建筑施工手册 北京 中国建筑工业出版社 2 JGJ 96-2011 钢框胶合板模板技术规程 北京 中国建筑工业出版社 3 李清正 浅谈工程量清单计价模式下的招投标问题探讨 陕西建筑 2011， （6） 4 刘一智 组合钢模板与木胶合模板经济性比较 陕西建筑 2011， （6） 5 宇传华 SPSS 与统计分析M 电子工业出版社 2007， （12）
